Trong 75 năm qua, đã có nhiều tiến bộ công nghệ liên quan đến máy bơm định lượng hơn bất kỳ loại nào khác. Hầu như tất cả sự phát triển này đã tập trung nhiều hơn vào việc tạo ra một giới hạn dòng chảy có kiểm soát so với những cải tiến trong việc tạo ra dòng chảy.

Bơm định lượng là gì?

Bơm định lượng được sử dụng để di chuyển chất lỏng với tốc độ dòng chảy chính xác trong một khoảng thời gian nhất định. Khả năng định lượng này có nghĩa là nhiều loại máy bơm khác nhau có thể được coi là máy bơm định lượng, cho dù chúng là loại chuyển vị tích cực hay ly tâm. Điều đó đang được nói, hầu hết các máy bơm định lượng được phân loại là máy bơm màng.

Khi các máy bơm đo khối lượng kiểm soát thực sự bước vào Thế kỷ 21, nhánh nhỏ này của cây họ bơm sẽ dựa vào một nền tảng mới để tiếp tục tiến bộ.

Điện tử và robot đã cung cấp một cải tiến đáng kể trong quản lý dòng chảy khép kín của máy bơm dẫn đến việc điều chỉnh công suất tự động có sẵn và sẽ được tăng cường hơn nữa trong tương lai.

Robert Sheen đã phát minh ra máy bơm đầu tiên bắt đầu nhánh này của cây họ bơm. Cốt lõi của phát minh của ông là một phương pháp kiểm soát lưu lượng thể tích thực sự là một phần của chính máy bơm.

Cấu tạo bơm định lượng giá rẻ không phụ thuộc vào van bypass sau khi xả hoặc thay đổi tốc độ bơm bằng cách thay thế dây đai và ròng rọc hoặc thậm chí cả động cơ.

Nó không phụ thuộc vào việc thay đổi kích thước bơm để giới hạn lượng hóa chất được sử dụng cho một ứng dụng cụ thể của hóa chất thức ăn nồi hơi hoặc hóa chất tháp giải nhiệt

Không phụ thuộc vào người vận hành pha loãng hóa chất để phù hợp với tốc độ ứng dụng có sẵn từ máy bơm.

Phát minh của ông là một phương tiện, vốn có của máy bơm, để kiểm soát đầu ra thực sự của máy bơm trong khi duy trì độ chính xác của dòng thể tích lặp lại, lặp lại theo thời gian. Điều này làm giảm lượng thời gian dành cho giám sát hiệu suất.

Từ máy bơm có khối lượng kiểm soát ban đầu này, các thuật ngữ bơm đo sáng và máy bơm định lượng trực tiếp và phát triển như một từ đồng nghĩa phổ biến.

Điều quan trọng là phải nhận ra rằng độ chính xác là một yếu tố quan trọng, giá trị gia tăng của máy bơm đo khối lượng được kiểm soát. Các công nghệ khác nhau được sử dụng để kiểm soát công suất và các cách sắp xếp đầu bơm khác nhau đã phát triển để lấp đầy phổ rộng các ứng dụng trong đó bơm định lượng có thể được tìm thấy trên toàn cầu.

Máy bơm thể tích có kiểm soát có sẵn trong nhiều phiên bản và kiểu dáng, đã tham gia vào thị trường trong bảy thập kỷ qua. Sự đa dạng về cấu hình chủ yếu là kết quả của nhiều ngành công nghiệp có nhu cầu cụ thể về độ chính xác bền vững trong định lượng hóa chất.

Độ chính xác ở ba cấp độ đã trở thành lợi ích chính của loại bơm này trong việc cung cấp phụ gia cho các quy trình tự động, cũng như các cấp với nhiệm vụ đơn giản là duy trì lưu lượng không đổi chính xác. Bơm định lượng lấp đầy về cơ bản cùng một bộ các nhu cầu quan trọng trong quy trình trong mọi phân khúc công nghiệp.

Bơm định lượng thể tích có kiểm soát được sử dụng trong nhiều ứng dụng và môi trường.

• Áp suất quá trình có thể dao động từ áp suất khí quyển đến 50.000 psig (3.500 Bar).

• Công suất bơm trên mỗi đầu thay đổi từ 10 ml / giờ đến 5.000 gal / giờ.

Biểu đồ này mô tả chi tiết hiệu suất và đặc tính cơ học của mảng bơm định lượng tiêu chuẩn.

Một số loại bơm định lượng đã phát triển để phù hợp nhất với từng ứng dụng để đáp ứng phạm vi này. Các ổ đĩa, phương pháp điều khiển và kết hợp đầu lỏng đã được thiết kế để xử lý toàn bộ phạm vi ứng dụng

Không giống như hầu hết các máy bơm khác, chi phí sở hữu hoặc chi phí vòng đời thường không bị ảnh hưởng nhiều bởi chi phí điện năng và chi phí sửa chữa.

Một trường hợp có nhiều khả năng thường có thể được thực hiện để tiết kiệm từ độ chính xác cao trong chi phí hóa chất đo hoặc chất lượng của một sản phẩm cuối cùng. Những yếu tố này trước tiên đưa ra quyết định cho máy bơm đo khối lượng có kiểm soát và sau đó đến mô hình và phiên bản phù hợp.

Kể từ khi phát minh ra máy bơm thể tích có kiểm soát, giá trị của công nghệ như vậy có thể được tìm thấy trong sự tin tưởng rằng người vận hành máy bơm cung cấp chất lỏng với tốc độ chính xác với mong muốn.

Thường có sự thu hút bởi sự tiện lợi đơn giản của một gói nhỏ gọn trong một máy bơm có điều chỉnh công suất tích hợp. Vẫn là lý do chính đáng để chọn một máy bơm có kiểm soát khối lượng như trong những năm 1930.

Mặc dù máy bơm đo sáng là một lựa chọn dễ dàng cho mục đích của sáng chế ban đầu, các yếu tố như độ chính xác ở trạng thái ổn định của độ lặp lại và độ tuyến tính thể hiện giá trị lớn hơn trong phần lớn các ứng dụng tìm thấy bơm định lượng.

Độ chính xác của bơm có thể điều khiển mang lại sự tin cậy mà người ta có thể phân phối lượng chất lỏng mong muốn trong thời gian dài. Nhiều quy trình yêu cầu công suất xả của bơm phải thay đổi từ 1000 đến 1.

Biểu đồ độ chính xác tương đối như là một chức năng của cài đặt công suất cho thấy rằng bơm định lượng có thể cung cấp tốc độ chất lỏng dự đoán.

Mặc dù sự tiện lợi của việc điều chỉnh tốc độ dòng chảy có thể khiến một kỹ sư xem xét các hệ thống bơm có công suất thay đổi, giá trị của việc làm đó sẽ giảm đi nhanh chóng nếu người vận hành không thể phụ thuộc vào máy bơm để đo cùng một phương sai hoặc hóa chất theo kế hoạch tại các cài đặt được xác định trước. Chi phí bù cho máy bơm công suất biến đổi có tỷ lệ chính xác thấp có thể cực kỳ cao dưới dạng các thành phần phụ hoặc kết quả chất lượng kém từ quy trình.

Bơm có thể điều khiển chưa bao giờ bị ảnh hưởng nhiều bởi những thay đổi trong điều kiện hệ thống và các công nghệ bơm định lượng mới nhất sẽ tự động điều chỉnh để giữ đầu ra chính xác để duy trì điểm đặt, ngay cả khi áp suất xả thay đổi.

Gần như mọi cải tiến gần đây đã giúp người vận hành dễ dàng đặt máy bơm đo sáng đến tốc độ xả mong muốn với nỗ lực tối thiểu hoặc ít. Không cần tính toán thay đổi công suất gây ra bởi thay đổi chiều dài hành trình.

Các máy bơm đo khối lượng điều khiển đầu tiên có động cơ điện với dây đai và ròng rọc. Các loại ổ đĩa thường được sử dụng vẫn bao gồm các động cơ AC tiêu chuẩn

Máy bơm định lượng sớm nhất được điều khiển bởi động cơ điện.

Hệ thống ổ đĩa điện từ có lẽ là phổ biến nhất hiện nay vì giá cả cạnh tranh của chúng. Động cơ tốc độ biến AC và DC được sử dụng cùng với điều khiển độ dài hành trình trong một số loại.

Nguồn năng lượng khí nén và thủy lực được tìm thấy trong các ứng dụng đặc biệt như khí đốt tự nhiên và nông nghiệp.

Gần đây, các động cơ điện tiên tiến, như động cơ bước, được lấy từ ngành công nghiệp robot và máy tính, đã loại bỏ nhu cầu kiểm soát độ dài hành trình, đơn giản hóa việc thiết lập và vận hành.

Công suất trong bơm định lượng ban đầu đã được thay đổi bằng cách điều chỉnh độ dài hành trình của piston từ bên ngoài bơm. Nhưng khi điều chỉnh độ dài hành trình của nó thông qua hệ thống bánh răng tắm dầu bên trong là công nghệ được giới thiệu khoảng 30 năm sau khi bơm định lượng đầu tiên xuất hiện.

Lưu lượng bơm định lượng hiện đại có thể được điều chỉnh từ bên ngoài thân bơm.

Việc lựa chọn hệ thống truyền động rất quan trọng vì nó liên quan đến độ bền, độ chính xác, mức độ tự động hóa, tính sẵn sàng bảo trì và chi phí.

Từ việc kích hoạt thời gian đơn giản nhất của điện từ đến các phiên bản động cơ điện như mô tả ở trên, tất cả đều kết hợp một số thay đổi công suất.

Mặc dù tốc độ ban đầu là phương pháp kiểm soát thứ cấp giúp mở rộng tỷ lệ giới hạn từ giới hạn 2 lên 1 hoặc 3 thành 1 thành 1, nhưng tốc độ được xem là kiểm soát dung lượng ưa thích trong một số ứng dụng. Tốc độ mang lại vấn đề chính xác.

Nhiều máy bơm có thể tích điều khiển ngày nay kết hợp cả điều chỉnh độ dài hành trình và tần số hành trình / tốc độ hành trình để cung cấp nhiều thay đổi công suất 100 đến 1. Tuy nhiên, thiết bị điện tử cho phép cả biến thể tốc độ rộng hơn và độ chính xác cực cao đến mức loại bỏ sự cần thiết phải thay đổi độ dài hành trình và tránh những khó khăn thủy lực vốn có khi chạy máy bơm ở độ dài dưới toàn bộ hành trình.

Kết hợp đầu lỏng đúng với cơ chế truyền động chính xác là cách loại máy bơm này mang lại sự an tâm cho người vận hành, những người cần phân phối chất lỏng chính xác, từ đầu pít tông đóng gói ban đầu đến đầu màng chất lỏng kết hợp cảm biến để theo dõi hoạt động và độ chính xác.